El sòl, com a sistema obert, és el resultat d’una sèrie de processos que poden interaccionar, reforçant-se o contrarestant-se. L’acció d’uns o d’altres depèn d’un conjunt de factors del medi que s’anomenen factors formadors. Clàssicament es consideren com a principals el clima, la vegetació o, en sentit més ampli, els organismes, el substrat a partir del qual es forma el sòl, la geomorfologia o posició que ocupa el pedió en el paisatge, i el temps que han actuat els processos edafogenètics. A més, pot haver-hi una sèrie de factors locals com poden ésser la salinitat, la hidromorfia o la modificació de les condicions naturals del sòl per explotar-lo agrícolament, etc. Tots aquests factors actuen simultàniament de tal manera que, de vegades, és difícil esbrinar-ne l’acció concreta de cadascun. Els diferents tipus de sòls són originats per la predominança d’un factor sobre els altres o per les diferents combinacions que es poden establir entre ells. En alguns casos és possible determinar l’ordre d’importància en la formació d’un sòl, així per exemple, la litologia i el clima condicionen fortament els tipus de sòls dels Països Catalans.
En plantejar l’estudi de la gènesi d’un sòl s’hi pot donar un enfocament ambiental, que consisteix a buscar les relacions entre els factors formadors i les propietats i característiques del sòl. Aquesta manera de fer té el seu origen en l’orientació que Dokutxaev donà a l’estudi del sòl, si bé fou Jenny (1941) qui s’interessà especialment per aquest planteig. Estudiar els factors formadors és més accessible que la investigació dels processos, cosa que explica que sigui un mètode que, malgrat el seu empirisme, ha estat emprat en moltes ocasions com una aproximació a la gènesi de sòls. L’estudi dels processos resulta molt més rigoròs i serà considerat més endavant, però és bastant més complex que l’enfocament ambiental.
Els factors de medi són els responsables de la direcció, la velocitat i la durada dels processos genètics, així Schelling considera que són els "inputs" o entrades al sistema, essent les característiques del sòl els "outputs". La idea de Jenny (1941) era establir una relació matemàtica que lligués els "inputs" i els "outputs", aquest model conceptual s’expressava mitjançant l’equació fonamental
S = f (clima, organismes, roca mare, relleu, temps, etc.).
Les variables emprades en aquestes expressions haurien d’ésser independents, és a dir, que seria obligat trobar a la natura situacions en les quals es pugui estudiar la influència d’un factor sobre el sòl o bé sobre una de les seves propietats, amb constància dels altres factors, o que si canvien, la seva variació no influeixi sobre la propietat considerada. Aquestes exigències només es compleixen en determinades circumstàncies, com es farà palès en la descripció de cadascún dels factors. El nivell de coneixements a què s’ha arribat és únicament qualitatiu, i s’ha hagut d’oblidar l’ideal inicialment plantejat per Jenny. A la natura, però, el més freqüent és la interrelació entre factors, vegetació en relació al clima, vegetació en relació al substrat, etc. L’enfocament factorial fa difícil arribar a una quantificació i es queda a un nivell de caixa negra, en considerar el sistema globalment, sense entrar a estudiar la seva estructura interna.
El clima
El clima és un dels principals factors que intervenen en la formació dels sòls, ja que d’ell depenen els fluxos d’aigua que circulen pel perfil i la temperatura del sòl. Condiciona el tipus i la velocitat d’alteració dels minerals, la descomposició de la matèria orgànica i les migracions de matèria en els pedions; juga també un paper indirecte sobre el desenvolupament del sòl, determinant el tipus de vegetació i fauna que viu en el sòl. A escala mundial la distribució dels sòls depèn sobretot del macroclima, que es pot considerar independent de la resta de factors. És a aquesta escala que són més evidents les relacions entre el clima i les característiques del sòl. A nivell mundial es reconeixen uns quinze climes zonals.
Distribució dels règims de temperatura als Països Catalans, d’acord amb la tm anual de l’aire, més 1°C.
Maber, original dels autors.
Els Països Catalans presenten una diversitat de climes considerable, encara que estiguin únicament inclosos dins l’àrea bioclimàtica mediterrània. Aquesta varietat es dona sobretot per la presència d’un relleu diversificat que actua de barrera dels fronts nuvolosos i a les nombroses depressions existents entre les serralades. Hi ha, doncs, des de zones d’aridesa considerables al Segrià i les Garrigues, la Llitera o el Baix Cinca (Depressió de l’Ebre), o bé a la Plana d’Utiel i al Baix Segura; fins a zones molt humides de clima atlàntic com la Vall d’Aran, la Ribagorça, el Pallars Sobirà o el Ripollès. Aquestes circumstàncies fan que pesin més els mesoclimes i microclimes i, per tant, és més difícil esbrinar quina és l’acció individual del clima general.
A causa de la lentitud dels processos edàfics, en certs casos, el sòl no depèn únicament del clima actual, sinó tambe d’etapes climàtiques pretèrites, diferents de les actuals. És molt freqüent trobar als Països Catalans sòls rojos, alfisòls del grup dels rodoxeralfs i dels haploxeralfs que conserven un marcat caràcter relicte, tant pel que fa a la rubefacció dels òxids de ferro com a la il·luviació d’argila. La formació d’aquests sòls és determinada per unes condicions més humides que les actuals, amb alternança de períodes secs i humits. En general, al Camp de Tarragona, al Barcelonès i en alguns indrets molt localitzats de les Garrigues, a Arbeca concretament, l’existència d’horitzons argílics d’antics alfisòls no es pot explicar en base al clima actual. En molts casos han quedat fosilitzats per un dipòsit posterior. En altres indrets, com a Caldes de Malavella, es troben palexeralfs, que són sòls de perfil A1 A2 B,C amb un A2 de tipus àlbic i amb un canvi textural abrupte entre el A2 i el Bt argílic, que impliquen també unes condicions climàtiques més humides que les actuals.
El caràcter policíclic dels sòls és tractat detalladament més endavant en parlar del factor temps.
Els índexs climàtics i el sòl
El clima defineix l’estat mitjà del temps atmosfèric en una determinada àrea geogràfica i permet una caracterització dintre d’un cert marge d’oscil·lació. No es pot parlar de clima d’un any; cal considerar períodes més amplis per a definir el clima d’una zona. A més, canvia gradualment al llarg de mil·slennis; així durant el Quaternari, per exemple, hi ha hagut variacions climàtiques importants que han anat afectant de forma decisiva la formació dels sòls. Els sòls més vells dels Països Catalans són pliocens i plioceno-quaternaris, com les crostes calcàries més antigues.
La formació d’horitzons argilics ha estat molt freqüent en èpoques pretèrites arreu dels Països Catalans. Actualment es presenten com horitzons vermells enterrats sota dipòsits que han sofert cicles edafogènics posteriors, tal com recull la present imatge corresponent a sòls de Camp-redó (Baix Ebre).
Jaume Porta.
Els sòls de períodes geològics més antics poden donar informació sobre condicions paleoclimàtiques sota les quals es formaren, però en molts casos no ocupen ja actualment una posició en superfície. Tot això posa de manifest les limitacions de les dades climàtiques disponibles, amb sèries de cent anys com a màxim, insuficients per a explicar la diversitat en la tipologia dels sòls. Els sòls poden no ésser monogenètics o monocíclics; per tant, les característiques del clima actual poden tenir poca relació amb uns trets adquirits en climes del passat, o ésser-ne totalment independents. Per exemple, si un sòl s’ha decarbonatat en unes condicions de clima humit, un canvi a clima més sec no podrà fer tornar enrere el procés; hi haurà, doncs, una manca de relació entre el clima i la morfologia del perfil. Per contra, si un sòl s’ha format en un règim no percolant, és a dir, amb un predomini de l’evapo-transpiració sobre les precipitacions (Gerasimov, 1960), i el clima canvia a més humit, es desencadenaran una sèrie de processos que poden arribar a estar en equilibri amb el clima imperant i les relacions podran ésser posades en evidència.
Un altre aspecte a considerar referent a les dades climàtiques és la importància dels valors extrems enfront de les mitjanes, malgrat que en moltes ocasions s’ha buscat interpretar la influència del clima a partir de les dades mitjanes. Als Països Catalans, en especial a la zona d’influència mediterrània, és freqüent que les pluges tinguin una intensitat molt elevada i estiguin mal repartides al llarg de l’any. Els valors mitjans de la pluja poden donar molta menys informació que l’estudi dels valors extrems de període de retorn superior a l’any, que són els que permeten d’explicar determinats processos erosius, de cumulització o de desalinització. Les pluges d’agost són especialment erosives i poc eficaces per a augmentar la reserva d’aigua del sòl; una pluja menys abundosa, però més prolongada, serà menys erosiva i tindrà més incidència en les translocacions.
Diagrames edafoclimàtics de diversos indrets dels Països Catalans. Per a cada diagrama hom consigna la identificació de la localitat (nom de la població, comarca i altitud), les dades climàtiques anuals (precipitació total, temperatura mitjana i evapotranspiració potencial), les corbes de distribució de temperatures, precipitacions i evapotranspiració potencial (línies taronja, blava i verda, respectivament) i els valors de reserva teòrica d’aigua en el sòl (excés o drenatge climàtic en blau ple, recàrrega en blau ratllat, utilització de la reserva edàfica en groc, i dèficit en vermell), tot plegat inscrit en un sistema de coordenades les abcisses del qual recullen els mesos de l’any (de gener a desembre) i les ordenades les temperatures (en °C) i les precipitacions (en mm).
Maber, sobre dades elaborades pels autors segons els criteris del SSS, 1975.
Els índexs climàtics han estat emprats per a determinar el paper del clima com a factor formador. Si bé amb les limitacions abans esmentades, els més freqüentment utilitzats són el climograma de Gaussen-Bagnoults o diagrama ombrotèrmic, que permet una primera estimació del nombre de dies secs, els balanços hídrics, l’índex d’Arkley o de rentat, que calcula tots els guanys mensuals d’aigua, és a dir, la suma de les diferències entre la precipitació (P) i l’evapo-transpiració potencial (ETP), I = 1 2Σi = 1 (Pi — ETPi) per a tots els mesos en què P-ETP > O. Els règims d’humitat percolants presenten uns valors elevats de l’índex, mentre que els no percolants tenen índexs baixos, cosa que correspon a una manca de rentat i a la presència d’argiles de tipus 2:1 i d’horitzons petrocàlcics i càlcics aprop de la superfície. Aquests caràcters es compleixen a la majoria dels sòls dels Països Catalans de l’àrea mediterrània, en els quals el valor de l’índex és del voltant de 100, mentre que a la zona més humida d’Olot (Garrotxa), al front oriental humit, pot arribar fins a 360. L’índex d’energia climàtica o de Bryssine es calcula com el producte entre la precipitació anual mitjana (P, mm) i la temperatura mitjana anual (T), I = PT. Com més elevat és el valor de l’índex, més actiu és el clima enfront de l’alteració de roques i minerals. Als Països Catalans els valors són baixos: a les Garrigues, per exemple, val 6000 i per tenir una referència es pot indicar que en zones tropicals pot anar de 30 000 a 80 000.
El clima i les propietats del sòl
La majoria de propietats del pedió són relacionades amb el clima. Així el tipus d’argila, oxihidròxids, contingut de matèria orgànica, presència o absència de carbonats, color, etc., depenen en major o menor grau del clima. Strakhov (1967) ha posat de manifest les relacions existents entre els macroclimes mundials, la meteorització i les característiques dels sòls, que permeten interpretar el que succeeix als sòls dels Països Catalans.
En el cas dels sòls monogenètics, hi ha una relació directa entre la pèrdua de carbonats del sòl i l’índex de rentat proposat per Arkley. Així, a molts indrets dels Pirineus i els Prepirineus, sobre materials calcaris, es troben sòls totalment decarbonatats a causa de l’acció del clima humit d’aquestes zones. Per contra, a Mallorca, per exemple, sobre el mateix tipus de roca, la pèrdua de carbonats queda restringida a la Serra de Tramuntana, per les seves precipitacions més elevades.
Les relacions entre la fondària d’aparició d’una crosta calcària i les condicions climàtiques proposades per alguns autors, han de considerar-se de molt poca validesa, ja que aquests horitzons són molt vells, és a dir, que han estat sotmesos a l’acció de diversos climes. D’altra banda, és molt corrent que el sòl actual que es troba al damunt de la costra hagi estat objecte de processos erosius i de dipòsit, complex conjunt de fets que falsegen les interpretacions precipitades.
La rubefacció provoca coloracions vermelles als sòls; pot ésser un caràcter de vellesa del sòl si bé també pot ésser deguda a condicions climàtiques contrastades.
Els climes zonals i la taxonomia dels sòls
La formació de crostes calcàries en zones húmides, com és el cas de la il·lustrada, corresponent a Prats (Cerdanya), s’explica en funció de certes condicions litològiques locals i de les aportacions laterals d’aigües riques en bicarbonats.
Jaume Porta.
Les classificacions clàssiques de sòls donaven molta importància al clima. L’antic concepte de zonalitat aplicat a sòls ha estat abandonat a causa que era massa esquemàtic i la zonalitat i la intrazonalitat han estat revisades pels ecòlegs moderns que, en considerar el sòl com un sistema obert dins la teoria general de sistemes, han introduït els conceptes de clímax climàtic i de clímax estacional. Els sòls clímaxs climàtics són aquells en què la seva gènesi depèn del macroclima i de la vegetació, mentre que la formació i l’evolució dels clímaxs estacionals són controlades per les condicions locals com roca mare i geomorfologia, entre d’altres. A partir de determinats umbrals ecològics, el clímax climàtic no té prou pes i deixa pas al clímax estacional. Als Països Catalans es pot afirmar que els sòls amb acumulacions de carbonats són clímax climàtic. Ara bé, la presència d’una crosta calcària a Prats (Cerdanya) no pot ésser interpretada de la mateixa manera que a Alacant, ja que és fora de la zona on les crostes són climàtiques. El fet que un mateix sòl sigui clímax estacional en uns indrets i clímax climàtic en d’altres, invalida la utilització d’aquests criteris en classificació de sòls. És per això que els esquemes taxonòmics moderns han deixat de basar-se en aquests conceptes, si bé inclouen el factor climàtic en algun nivell taxonòmic.
Els règims d’humitat i de temperatura
El clima del sòl es pot caracteritzar en base als règims de temperatura i d’humitat, tal com s’ha definit anteriorment. Atesa la manca de mesures directes, el règim de temperatura pot establir-se en base a la correlació entre la temperatura mitjana anual (tm) i la temperatura mitjana anual del sòl (tmas) a 50 cm, o bé a la profunditat d’aparició d’un contacte lític o paralític. L’expressió proposada és t mas = tm + 1°C, que caldrà modificar per a les zones muntanyoses en relació a l’exposició N o S i a la coberta vegetal. La distribució potencial dels règims de temperatura dels Països Catalans pot ésser establerta a petita escala de forma orientativa aplicant el criteri esmentat.
El règim críic es troba localitzat quasi exclusivament als Pirineus per sobre dels 1700 als 1800 metres d’altitud, és a dir, es correspon força bé als estatges alpí i subalpí; el sòl a l’hivern resta parcialment glaçat o amb coberta de neu. L’alteració de la roca mare és molt feble i dominen els processos de disgregació física de les roques: criotorbació i solifluxió. La descomposició de la matèria orgànica és baixa, encara que intensa a l’estiu. El règim tèrmic es distribueix al llarg de la franja costanera amb tendència a eixamplar-se cap a les terres meridionals i amb una clara penetració a l’interior per la Depressió de l’Ebre; comprèn també les Illes. El règim mèsic és el característic de la resta dels sòls dels Països Catalans, des dels Prepirineus, comarques interiors de Girona, Barcelona i Tarragona, s’estén per les serralades i arriba fins a les comarques de l’interior del País Valencià. Cal remarcar que els règims de temperatura tal com varen ésser definits pel SSS (1975) no matisen prou bé les característiques mediterrànies o de continentalitat del clima dels Països Catalans. El seu poder de resolució enfront dels processos genètics o del comportament del sòl resulta més aviat baix.
Distribució dels règims d’humitat als Països Catalans (assaig temptatiu), en funció de les dades disponibles actualment (1985), tanmateix escasses.
Maber, original dels autors.
El nivell de coneixements sobre els règims d’humitat dels sòls dels Països Catalans és baix, a causa que no es disposa de mesures de camp. Cal conèixer els dies en què la secció control és humida o seca i la reserva d’aigua, és a dir, la quantitat teòrica d’aigua utilitzable per les plantes que pot emmagatzemar el sòl i que depèn sobretot de la textura i fondària. Aquest fet és important, ja que a les zones muntanyenques els sòls acostumen a ésser prims i per tant podran retenir poca aigua. Per contra, a les depressions els sòls són més profunds i de textures fines, cosa que suposa una reserva major. Això pot diversificar el règim d’humitat que seria d’esperar atenent només al paràmetre precipitació. Malgrat que el concepte de règim fou introduït als EUA per relacionar la resposta dels conreus amb temperatures i continguts d’humitat dels sòls, els règims també podran ésser emprats per a estudiar la gènesi dels sòls, atès que quan es disposi de dades mesurades al camp, aquestes seràn més reals que les referents al clima atmosfèric deduït a partir de dades d’observatori clàssic. La distribució potencial dels règims d’humitat dels sòls dels Països Catalans només es pot esquematitzar a petita escala i ésser utilitzada amb prudència, contrastant els resultats dels càlculs amb la realitat de l’ecologia, en especial les comunitats vegetals de les diferents contrades.
El règim àqüic caracteritza les zones humides dels Països Catalans, on la presència d’una capa freàtica prop de la superfície condiciona l’evolució dels sòls, com és el cas de la plana de Puçol (Horta).
C. Roquero.
Cal tenir en compte que els règims d’humitat que es poden definir als Països Catalans segons els criteris del Soil Taxonomy System no diferencien bé els climes submediterranis del règim xèric, ni els climes de muntanya mitjana en transició a les zones de règim propiament údic. Catalunya queda, doncs, englobada potencialment dins del règim xèric, llevat d’una zona de règim arídic a la Depressió Central i de l’údic dels Prepirineus i dels Pirineus. Lázaro i col·laboradors (1978), en el seu mapa dels règims d’humitat de l’Espanya peninsular, diferencien subclasses dins de l’ústic i del xèric que matisen la manca de precisió d’aquests règims, però la proposta no resulta massa satisfactòria. Tots els Pirineus axials i bona part dels Prepirineus són dominats pel règim údic associat a règims de temperatura críic i mèsic. A la muntanya mitjana i comarques de l’interior, com part de les comarques d’Osona, el Berguedà, la Garrotxa, entre d’altres, els sòls presenten règims d’humitat intermedis entre xèric i údic; es caracteritzen perquè tenen la secció control humida bona part de l’any (més de 45 dies consecutius) però amb un eixut estival que no arriba a mantenir-la seca 45 dies consecutius. Lázaro i col·laboradors (1978) consideren aquesta situació com un règim d’humitat ústic (fals ústic). El règim arídic es localitza només a l’interior de la Depressió de l’Ebre, ocupant parcialment el Baix Cinca, les Garrigues i el Segrià, i tot l’extrem meridional dels Països Catalans, com per exemple el Vinalopó i el Baix Segura. La transformació en regadiu d’extenses zones del Segrià representa una modificació del règim arídic on l’aigua no és un factor limitant. La major part del territori dels Països Catalans és ocupat per un règim d’humitat xèric, propi de l’àrea mediterrània. El règim àqüic es troba restringit a zones puntuals de maresmes i aiguamolls litorals i, al voltant dels estanys i els cursos dels rius. Es poden citar l’albufera de València, el delta de l’Ebre, els aiguamolls de l’Empordà, etc.
L’alteració dels minerals depèn del clima. A les zones de règim arídic l’aigua esdevé un factor limitant de l’alteració, malgrat les elevades temperatures. A causa de I’evapo-transpiració és molt més gran que la precipitació, es produeixen migracions de sals per ascensió capillar que es dipositen en superfície formant eflorescències de color gris blanquinós de sulfats i clorurs, com en indrets de la Llitera, el Baix Cinca o el Vinalopó. En aquestes condicions dominen els entisòls i els aridisòls.
El règim xèric típic dels sòls mediterranis es caracteritza per un contrast estacional molt acusat entre una època seca-càlida i una d’humida. En aquestes condicions l’alteració dels minerals és considerable però incompleta, poden neoformar-se petites quantitats d’esmectites, i són molt aparents els òxids de ferro rubefactats. No obstant això, dominen encara els minerals heretats de tipus il·lític en el complex d’alteració. Sobre substrat calcari la decarbonatació en règim xèric és lenta i requereix molt de temps, i dona lloc a horitzons càlcics; aquest fet és molt aparent en sòls antics que acostumen a tenir concrecions calcàries en forma de nòduls, crostes i horitzons petrocàlcics. La matèria orgànica es mineralitza força bé però la humifícació es veu frenada sobretot per l’excés de calci.
Sota règim údic els processos de decarbonatació són intensos amb eliminació completa del carbonat en la majoria de sòls. L’acidifícació del sòl progressa amb rapidesa sobretot en aquells sòls formats sobre materials silícics pobres en argila. En aquestes condicions climàtiques pot produir-se la il·luviació d’argila. Als Països Catalans el règim údic va associat al de temperatures críic i mèsic. En règim perudicocríic i sobre materials prèviament acidificats pot produir-se la migració d’humus associat a ferro i alumini, fet que es dona de forma molt restringida a Catalunya en certs indrets del Pirineus axials. L’alteració química dominant és la hidròlisi àcida parcial dels minerals primaris. El complex d’alteració és dominat per minerals poc transformats de tipus il·lita i clorita. En aquestes condicions és molt freqüent la formació d’un epipedió úmbric que reposa directament sobre el substrat, perfil AC, com per exemple en els criumbrepts lítics i èntics (rànkers alpins); pot haver-hi endopedió càmbic (haplumbrepts) o més rarament argílic (udalfs) o espòdic (humods).
L’associació údico-mésic en raó d’un règim de temperatures més suau permet una alteració lleugerament major que en el cas anterior. La humifícació és bona, i es donen humus de tipus mull-àcid i/o mesotròfics. En aquestes condicions es poden trobar epipedions úmbrics, més rarament mol·lics i òcrics si la quantitat de matèria orgànica és insuficient per a enfosquir el sòl. Acostuma a haver-hi un endopedió càmbic: per tant es poden trobar haplumbrepts, distrocrepts, eutrocrepts i udolis. Més rara és la presència d’endopedió argílic, que portaria als hapludalfs. Són també molt freqüents els udortents.
Les condicions climàtiques generals es veuen modificades pel relleu, sobretot en les serralades d’eix E-W que determinen l’aparició de vessants solells més eixuts que les obagues. Aquest fet es reflecteix clarament en la vegetació i es manifesta també a nivell del sòl per un menor contingut orgànic en el solell, així com una major rubefacció a causa d’un contrast de temperatures més acusat en relació a les obagues.
El vent és un factor climàtic que pot modificar el règim d’humitat a les zones on bufa amb intensitat i de forma habitual com a l’Empordà, el delta de l’Ebre i les Illes. Produeix una dessecació elevada de la superfície i un cert refredament. El vent com a agent erosiu té importància en les àrees nues de vegetació.
Els materials originaris
Els Països Catalans presenten una diversitat litològica notable amb materials de naturalesa i grau de consolidació molt diferenciats. Així, hi ha roques més consolidades com el granit, el gneis, el basalt, etc., entre les de tipus silícic; o bé calcàries, dolomies i certs gresos, entre les carbonatades. Es pot trobar també tot un conjunt de materials poc consolidats, de natura molt variada, com són les arenes, els llims, les argiles, les lutites, els gresos, els guixos, les arcoses, etc. La major part dels Països Catalans són constituïts per materials sedimentaris carbonatats, fet que té una gran influència sobre els tipus de sòls.
El sòl es troba situat al damunt de roques i és el resultat de la transformació d’una o de diverses d’elles, que reben el nom de roca mare o material originari. A la bibliografia es reserva l’expressió roca mare per designar la roca a partir de la qual es forma el sòl, mentre que material originari és un concepte més ampli: és l’estat inicial del sòl, és a dir, l’estat del sistema al moment zero de la formació del sòl. D’acord amb això, el material originari tant pot ser un sòl anterior que comenci a evolucionar sota unes noves condicions del medi, com una roca dura prèviament meteoritzada, saprolita, o bé una regolita, roca no consolidada. En el camp, de vegades, serà difícil establir la diferència, per la qual cosa alguns autors utilitzen aquests termes com a sinònims.
En el cas d’una rendzina (xerortent) del Garraf, es pot parlar que la calcària subjacent és la roca mare. En el Camp de Tarragona, els sòls antics desenvolupats sobre glacis han servit de material originari dels sòls actuals. Els dipòsits al·luvials actuen com a material originari.
El lliscament dels materials edàfics a favor de vessant ("creep") provoca deformacions en les plantes llenyoses i dificulta les operacions de correlació entre els horitzons superiors i el material subjacent, com és el cas d’aquests pendissos de les fagedes del Montseny.
Josep M. Alcañiz.
Per analitzar la influència d’un factor formador com és el material originari, en l’evolució i el tipus de sòl generat, es pot esquematitzar la litologia dels Països Catalans en tres tipus de materials tenint en compte la seva naturalesa química; el silícic àcid, amb un contingut de SiO2 superior al 55%, com el granit, la diorita, el gneis, la pissarra, la quarsita, etc., que formen bàsicament els Pirineus axials, i les serralades Prelitoral i Litoral catalanes; el silícic bàsic, amb un contingut inferior de sílice, com és el basalt, el gabre, etc., i que es troba restringit a la Garrotxa i determinats indrets de la Selva o el Gironès; i el calcari, amb un contingut variable de carbonats, principalment calcita i dolomita, integren la major part del territori i particularment les serralades exteriors i inferiors dels Pirineus, les serralades de Penyagolosa, la Subbètica, i la de Tramuntana, i la pràctica totalitat de les depressions catalanes, valencianes i mallorquines; a aquest material es poden associar el guix i altres sals més solubles.
Composició mineralògica dels sòls de Catalunya, en termes percentuals orientatius.
Dades elaborades pels autors
La composició mineralògica del material originari, les propietats físiques (cohesió, permeabilitat i porositat), les químico-físiques i les cristalloquímiques, condicionen l’estabilitat i l’evolució o transformació dels propis materials i del sòl. La influència del material originari, en general, és gran quan el sòl és jove, i va disminuint a mesura que actuen els processos formadors.
Els materials i la mineralogia del sòl
Els sòls dels Països Catalans de textura arenosa o argilo-arenosa, mineralògicament són constituïts per una fracció arena on els minerals lleugers Pe < 2900 kg/m3, fonamentalment quars i en menys quantitat feldspats i miques, són totalment dominants. Entre els minerals pesants es pot considerar que als sòls de Catalunya predomina l’associació zircó-turmalina-rútilgranat, derivats de la presència de roques silíciques àcides, com en el cas de les províncies de Tarragona, Barcelona i determinades zones de Girona, entre les quals es poden esmentar Banyoles i Figueres.
Els piroxens i l’olivina, amb alguns vidres volcànics, deriven de materials basàltics i són també característics d’una part important de les comarques gironines com la Garrotxa i la Selva. Finalment, a Lleida és considerable l’associació zircó-turmalina amb importants quantitats de miques, i també la zircó-granat-rútil, com en el cas de sòls de les Borges Blanques, Bellpuig, Sant Llorenç de Morunys etc. També cal remarcar dins la subfracció pesant la presència de minerals opacs alterats, amb predomini de goethita, hematites, etc.
En el cas de la fracció fina o argilosa, es manifesta en els Països Catalans un predomini d’il·lites o argiles micàcies, en presència de vermiculita i clorita resultants de les transformacions dels minerals micacis, i també de petites quantitats de caolinita i montmorillonita, si bé en determinats casos la montmorillonita pot ésser dominant tot presentant-se junt a la hal·loysita i com a conseqüència d’alteracions més profundes. Acompanyen sempre les argiles quantitats significatives d’òxids i hidròxids de ferro.
La presència en el sòl de materials d’alteració com els òxids de ferro, determinades argiles i minerals opacs alterats, així com la proporció en què es troben el quars i els feldspats, indiquen una alteració moderada dels minerals primaris, especialment dels ferromagnesians, com l’augita, els piroxens, els amfíbols, l’olivina, la biotita, etc. Aquesta alteració i els tipus de sòl que s’han desenvolupat en els Països Catalans, no són, però, únicament dependents dels materials originaris, sinó també d’altres factors difícilment separables com el clima, la vegetació i el temps, ja que influeixen en les vies o els processos que actuaran sobre els materials.
Sòls desenvolupats sobre material silici àcid
Damunt les granodiorites del Maresme es formen sòls com el que aquí s'il·lustra.
M. Teresa Felipó
Aquests sòls són constituïts bàsicament per proporcions variables de quars, feldspats i miques, juntament amb altres minerals com l’hornblenda, l’hematies, etc., en menor quantitat, i l’acció predominant sota un clima de tipus mediterrani és l’alteració física que, en el cas particular del granit o similars, origina un material arenós poc consistent, el sauló, que possibilita la percolació i el rentat dels productes resultants d’una alteració química. Aquesta alteració és, però, moderada i afecta fonamentalment els feldspats, especialment els calco-sòdics, que són els més abundosos. Això possibilita la neoformació de petites quantitats d’argila de tipus caolinita i fins i tot de montmorillonita, i l’alliberament de calci, potassi, etc., que normalment són rentats, però que també poden carbonatar-se per l’acció del CO2 ambiental, originant en determinats indrets llur precipitació com a carbonats.
El procés d’alteració química més característic és, però, la transformació moderada de les miques i en particular la biotita, que genera argiles heretades de tipus il·lita i clorita, netament predominants, que poden evolucionar en part cap a vermiculita o fins i tot montmorillonita. Les miques, l’hornblenda i les argiles originades poden donar com a producte d’alteració quantitats moderades d’òxids de ferro més o menys rubefactats que donen tonalitats rogenques al sòl. Com a conseqüència, els sòls originats presenten en general caràcter moderadament àcid o neutre, textura de tipus arenosa, contingut d’argiles baix, predominantment heretades i de tipus il·lita, acompanyats de quantitats significatives però variables d’òxids i hidròxids de ferro.
L’activitat biològica és també moderada i la matèria orgànica és feblement incorporada a la fracció mineral, generant horitzons superficials poc estructurats i profunds. El complex de canvi té una activitat moderada i és poc saturat en bases. El color dominant és bru, amb tonalitats vermelloses més o menys intenses, a causa del baix contingut en matèria orgànica, de la presència variable d’òxids de ferro i de les condicions climàtiques de caràcter estacional contrastat.
L’evolució edàfica màxima d’aquests sòls és representada per un perfil de tipus ABC. L’horitzó B, però, pot ésser un horitzó d’acumulació de determinats constituents emigrats d’horitzons superiors, si la pluviometria és suficientment alta. En aquestes condicions poden generar-se alfisòls caracteritzats per la presència d’un Bt o horitzó d’acumulació d’argila, que es troben a la zona de la Selva i en altres indrets de la Depressió Prelitoral, serralades Prelitoral i Litoral catalanes; o bé poden formar-se sòls amb caràcter espòdic i espodosòls, molt localitzats a determinats punts de l’alta muntanya pirinenca, en els quals són la matèria orgànica i els òxids de ferro els que es mobilitzen en profunditat per donar horitzons Bh, Bir o Bhir d’acumulació d’humus, sesquiòxids o ambdós respectivament. També el pendent pot ésser un factor determinant, ja que l’erosió, sobretot a l’alta muntanya, no permet més que una evolució de tipus AC o AR, la qual dona lloc a entisòls o inceptisòls (humbrepts).
Per altra banda, el clima pot limitar o restringir el desenvolupament màxim del sòl. En determinats casos, tampoc no hi ha un B d’acumulació en haver-hi una pluviometria baixa, però sí un B2 que mostra variacions texturals i estructurals conseqüència d’una moderada alteració, formant-se inceptisòls, concretament els ocrepts i els umbrepts, aquests darrers caracteritzats per una incorporació en profunditat de matèria orgànica humificada.
Sòls desenvolupats sobre material silici bàsic
Els lapil·lis volcànics són materials fàcilment alterables que donen lloc, en climes de tipus húmid, a sòls fèrtils rics en aluminosilicats amorfs; per contra, en zones de clima contrastat, com és el cas de Sant Dalmai (Selva), generen sòls amb neoformacions d’argila.
Robert Cruañas.
Quan el material originari és de tipus silícic bàsic com en el cas del basalt, s’ha de tenir en compte la important presència d’olivina, així com d’amfíbols i de piroxens. Aquest material de tipus ferromagnesià és, en condicions climàtiques mediterrànies, molt més alterable químicament, i allibera major quantitat de Ca2+ i Mg2+, així com d’òxids de ferro i de sílice. En aquestes condicions, per neoformació, es poden generar notables quantitats d’argiles d’alta CIC, tipus montmorillonita, que pot arribar a ésser dominat, i en menys quantitat, vermiculita. A més, en climes més humids, es formen materials amorfs com l’al·lofana, que pot evolucionar parcialment cap a la formació d’halloysita, argila de presència característica en aquests tipus de sòl. Per altra banda, l’alt contingut en bases no permet en aquests casos un rentat de productes d’alteració, però sí l’acumulació i la rubefacció dels òxids de ferro que poden donar coloracions rogenques més intenses, a la vegada que impedeixen també les migracions en profunditat d’argiles. La matèria orgànica no pot mobilitzar-se, ja que la riquesa en bases genera un complex húmico-argilós força estable que repercuteix en una millor incorporació de la matèria orgànica en profunditat i una millor estructuració dels horitzons superficials.
L’activitat biològica és afavorida en aquestes condicions. Això pot conduir a la formació de sòls neutres o moderadament bàsics, amb horitzons superficials amb prou contingut en humus, profunditat i bona estructuració, identificables per llur coloració fosca, aireació i formació d’agregats estables, a conseqüència de la presència d’un humus mull de tipus evolucionat. A la vegada solen presentar horitzons intermedis d’alteració, amb canvis estructurals i texturals, rics en argiles montmorillonítiques i òxids de ferro, però no de tipus il·luvial. Aquesta acumulació moderada d’argila és generada per una alteració in situ, no pas per rentat dels horitzons superiors. Es pot també trobar una certa acumulació calcària, si paral·lelament a l’alteració és afavorida la carbonatació de les bases alliberades.
El perfil en el grau de màxim desenvolupament pot ésser en aquests casos de tipus ABC, i si l’epipedió és mòllic el sòl serà un mol·lisòl. En cas que la pluviometria permeti un rentat de bases suficient per a la dessaturació parcial del complex (V < 50%), es formaran els umbreps, que són, però, minoritaris enfront dels ocrepts, caracteritzats per no satisfer les exigències dels epipedions mòl·lics o úmbrics. Si el sòl presenta importants quantitats de material amorf fins al punt de tenir propietats especials com la tixotropia, baixa densitat aparent, etc., s’inclouran dins l’important subordre dels andepts, on es manté com en els casos anteriors el perfil AB2C o bé A (úmbric) C. Finalment, i amb menor grau d’evolució, es poden trobar entisòls on la seqüència d’horitzons de tipus AC o AR i, fins i tot, amb absència d’horitzons edafogenètics ben diferenciats. Totes aquestes variants poden trobar-se en les zones volcàniques de la Garrotxa i en punts de la Selva i del Gironès.
Sòls desenvolupats sobre material calcari
La baixa estabilitat del material originari de naturalesa calcària, molt abundant als Països Catalans, afectarà el procés de meteorització. Les accions de l’aigua i de l’anhídrid carbònic són suficients per a solubilitzar-lo marcant la dinàmica i evolució dels sòls que s’hi desenvolupen.
La carstificació de les calcàries del massís de Garraf comporta abundants formes de dissolució. La composició i duresa de la roca condiciona el desenvolupament del sòl, el qual només es manté a les escletxes estàlvies d’erosió.
Josep M. Alcañiz.
L’alteració d’aquests materials proporciona una quantitat molt important de Ca2+ i Mg2+ al medi, que exerceix un extremat poder estabilitzador dels col·loides organominerals. Com a conseqüència, i considerant la presència d’altres minerals silicatats (feldspats, amfíbols, piroxens, etc.) alterables en grau moderat sota les nostres condicions climàtiques, es poden generar per neoformació petites quantitats de montmorillonita i vermiculita, sempre, però, minoritàries respecte de les argiles heretades de tipus il·lita procedents de l’alteració de les miques. Paral·lelament, aquesta presència massiva de bases afavoreix l’activitat biològica i la formació d’un humus poc evolucionat de tipus mull calcari que dona lloc a horitzons superficials ben estructurats i de suficient profunditat. El complex de canvi està normalment saturat de bases, impedint la mobilització d’argiles, òxids i humus i, per tant, la formació d’horitzons d’il·luviació, però no del CaCO3, que per formació de bicarbonat soluble pot ésser mobilitzat fora del perfil, si la pluviometria és suficient, o generant horitzons d’acumulació Bca o bé K a una certa profunditat en zones no tan humides.
L’alteració química dels minerals silicatats de tipus primari i també de les argiles presents en el medi pot alliberar notables quantitats d’òxids de ferro que són bloquejats en el perfil, ateses les condicions de pH bàsic, tot afavorint així la fersialitització. Sota un clima de contrast estacional, els òxids alliberats es rubefacten i donen coloracions vermelloses als sòls, que poden arribar a ésser molt intenses en aquests casos.
Exemple de rendoll (rendzina) desenvolupat sobre conglomerats calcaris, a Morella (Alt Maestrat).
C. Roquero.
Com a conseqüència de tot això, els sòls de naturalesa bàsica solen ésser de textura fina, argillollimosa, i presenten un gran domini d’il·lites heretades, enfront de la montmorillonita i la vermiculita originades per neoformació, així com quantitats variables d’òxids de ferro. La matèria orgànica ben incorporada facilita la formació d’horitzons superficials foscos ben estructurats i estables, a causa de la presència d’importants quantitats de calcària, especialment en zones de clima àrid o semiàrid; o també coloracions molt rogenques (terra rossa), com a conseqüència d’un alt contingut en òxids de ferro, generalment format en condicions climàtiques pretèrites.
El màxim grau d’evolució edàfica és representat també per un perfil de tipus ABC. Si l’horitzó de diagnòstic superficial reuneix les condicions esmentades per a ésser considerat mòllic, pertanyerà a l’ordre dels mol·lisòls, mentre que si la pluviometria permet una descarbonatació prèvia, poden generar-se els umbrepts (inceptisòls). En el cas que les condicions no fossin molt favorables, l’existència d’un B d’alteració permet classificar-los com ocrepts o bruns calcaris, segons la nomenclatura de la CPCS. Quan el grau d’alteració és minoritari per accions erosives o de pendent, es formaran sòls de perfil AC o AR sobre material calcari, que en el cas que l’epipedió mantingui les característiques de mòl·lic podran ésser considerats com a rendolls, correlacionables amb les rendzines, o com a ortents en el cas contrari.
Independentment del tipus de material mineral, en els Països Catalans es troben sòls orgànics (Histosòls) molt localitzats a mulleres dels Pirineus i aiguamolls litorals.
L’estratificació, la laminació i la formació del sòl
La coincidència dels plans d’esquistositat de la roca i la inclinació del pendent provoca el lliscament dels materials superficials, cosa que accelera els processos erosius fins a fer aflorar la roca nua, com el cas d’aquests talussos esquistosos del Montseny.
Jaume Porta.
La relació entre la disposició de la roca, estratificació o laminació en roques sedimentàries, o esquistositat en metamòrfiques, i el pendent del terreny, condiciona el desenvolupament del sòl. La penetració de l’aigua i de les arrels es veu afavorida en roques poc permeables si els plans d’estratificació o d’esquistositat són verticals o subverticals, la profunditat efectiva del sòl serà més gran que si hi ha una coincidència amb la inclinació del vessant. En aquest darrer cas, els materials que constitueixen la roca, a mesura que van essent alliberats per meteorització, són transportats vessant avall per l’aigua d’escolament superficial.
La geomorfologia com a factor edafogènic
La geomorfologia condiciona el tipus i les utilitzacions del sòl, tal com es desprèn de l’observació de la present il·lustració (terrasses del riu Magre, a la Plana d’Utiel), que mostra un sól forestal desenvolupat en el vessant (xerocrepts calcixeròl·lic), i un sòl de plana conreat (xerocrept fluvèntic).
Juan Sánchez.
La varietat orogràfica dels Països Catalans dona una gran diversitat a la distribució dels sòls en el paisatge, cosa que obliga a treballar a escales grans quan es vol arribar a una representació precisa. És possible establir relacions de dependència entre els elements del relleu o unitats geomorfològiques i les unitats edàfiques. Quan hi ha una correspondència total hom parla d’unitats morfoedàfiques, concepte introduït per Gaucher. Els elements del relleu a considerar són els definits pel microrelleu i el mesorelleu; amb un enfocament descriptiu les principals formes possibles són les divisòries d’aigües o interfluvis, ja siguin les crestes, les plataformes o les unitats en forma de cadira de montar; els vessants, que poden ésser rectilinis, còncaus, convexos, en glacis o afacetats; els canals o fons en V, en bressol, o bé planes i, finalment, els replans, com les terrasses, els bancals, les grades, etc.
En general, el pendent és un factor contrari al desenvolupament del sòl, atès que afavoreix el transport de material. És per això que la inclinació d’un vessant és un dels factors de control del desenvolupament del sòl; els altres, pel que fa a la geomorfologia, són l’orientació del vessant, la posició del pedió al llarg del vessant i la presència i les característiques d’una possible capa freàtica.
Correlació entre les unitats geomorfològiques i les categories de sòls a les Garrigues
| UNITATS GEOMORFOLÓGIQUES | CATEGORIES DE SÒLS PREDOMINANTS |
| Plataforma estructural | Entisòl: ortent (caràcter lític) |
| Plataforma residual | Endopedió petrocàlcic (amb règim d’humitat aridic: paleòrtid; amb règim d’humitat xèric: xerocrept) |
| Vessant rectilini | Entisòl: ortent (per salinitat: torríortent) |
| Vessant abancalat (antic i estable) | Inceptisòl: ocrept (amb endopedió càlcic o cambic) |
| Fons de vall ben drenat | Endopedió càmbic; inceptisòls: ocrepts |
| Fons de vall amb drenatge limitat | Evidència de moviment de guix i conductivitat més gran de 2 mmho/cm; aridisòl: cambòrtid |
Les catenes, les toposeqüències i les topofuncions
Milne (1935) introduí el concepte de catena per definir una seqüència de sòls desenvolupats a partir d’un material originari semblant, sota unes condiciones climàtiques semblants, però que, a causa que ocupen diferents posicions en el paisatge, presenten característiques variades. Atès que el terme catena és massa restrictiu, a nivell més general es parla de toposeqüència, que no fa esment que el material originari sigui el mateix.
La idea de la topofunció, que relacionaria el relleu i les propietats dels sòls, considerats constants la resta de factors, és difícilment sostenible, perquè la geomorfologia és un factor interdependent en la majoria dels casos, ja sigui amb el clima, el material originari, els organismes o el temps. Això explica que no hi hagi una dependència biunívoca entre les formes del territori i els sòls. En un vessant desenvolupat sobre lutites o sobre dipòsits terrígens de granulometria fina a la Segarra o la Cerdanya, els sòls no seran idèntics a causa de la influència del clima. Si el que varia és la litologia, un vessant sobre calcària dura no permetrà sinó desenvolupar sòls de poc gruix, mentre que sobre una lutita hi haurà sòls més profunds.
Els sòls i el paisatge geomorfològic
El sòl és un sistema dinàmic obert, és a dir, que pot tenir entrades i sortides d’energia i de materials. La geomorfologia condiciona aquests "inputs"-"outputs", per la qual cosa controla la gènesi, el comportament i la utilització del sòl. Alguns exemples de toposeqüències permetran evidenciar millor aquestes interdependències.
Toposeqüència al Montseny
Toposeqüències fitoedàfiques al Montseny (a dalt) i al Barcelonès (a baix); per a cada secció edàfica s’indiquen els horitzons i les profunditats (en cm).
J. Nuet i Badia original dels autors.
Els factors que intervenen en la distribució de sòls al Montseny (Vallès Oriental) són, per una banda, la posició geomorfològica i per l’altra el substrat, el clima i la vegetació. Una primera característica del relleu és l’orientació del vessant, amb un marcat efecte solell-obac.
Toposeqüència al Barcelonès
Els horitzons petrocàlcics potents (crostes calcàries) són indici de vellesa en el sòl, com és el cas dels il·lustrats, procedents de Benissa (Marina Baixa).
C. Roquero.
Des de la part alta de la serra de Collserola, del Tibidabo a Sant Pere Màrtir, fins a la mar, hi ha una seqüència de sòls condicionada pels processos geomorfològics del vessant, al llarg del qual afloren de la part somital a la distal; fil·lites (Tibidabo), micacites (Observatori Fabra), i micacites que formen l’aurèola de metamorfisme de contacte del batòlit granític que aflora més avall (Solé Sabarís, 1964). En aquesta part del vessant dominen els processos erosius, per la qual cosa els sòls pertanyen a la categoria dels entisòls, ja sigui xerortents típics (Typic Xerorthents) o bé xerortents àlfics (Alfic Xerorthents), resultants aquests de l’erosió d’alfisòls anteriors. Des de la Bonanova hi ha un vessant en glacis format per dipòsits calcaris, la procedència dels quals pot ésser un dipòsit de vessant (l’alteració de les plagiòclasis explicaria la presència de carbonats), o bé ésser un dipòsit eòlic procedent de la plataforma costanera en períodes de regressió marina. En aquests glacis han tingut lloc processos de mobilització-acumulació de carbonats que, en forma de nòduls es poden observar en alguns talls a la Diagonal (palau de Pedralbes), o bé en acumulacions cimentades (per exemple a les pistes universitàries, on són visibles tres crostes superposades, són xerocrepts calcixeròl·lics i xerocrepts petrocàlcics respectivament). L’existència de paleocanals posa en evidència restes d’horitzons argílics més antics, com a l’entrada de la Diagonal.
Si la seqüència es prolonga al delta del Llobregat, es troba un canvi en els materials, que són dipòsits al·luvials, els sòls presenten caràcter fluvèntic i, en general, estan suficientment evolucionats per a tenir un horitzó B2 càmbic, és a dir, són xerocrepts fluvèntics (Fluventic Xerochrepts).
Toposeqüència al Baix Cinca
Toposeqüències fitoedàfiques al Baix Cinca (a dalt) i a la Selva (a baix); per a cada secció edàfica s’indiquen els horitzons i les profunditats (en cm).
J. Nuet i Badia, original dels autors.
A la zona de Fraga es pot estudiar una toposeqüència molt representativa dels sòls desenvolupats en una zona de clima semiàrid i molt repetida al Segrià i a les Garrigues. La plataforma de l’W de Fraga té sòls amb horitzó petrocàlcic que preserven la forma de l’erosió; a causa del règim arídic, són aridisòls del grup dels paleòrtids (Typic Paleorthids). El vessant és sotmès a processos erosius intensos, els sòls tenen un perfil A C, són torriortents (Typic Torriorthents), que han estat repoblats amb pins, amb un creixement molt lent a causa de les condicions extremadament desfavorables per la manca d’aigua. Als replans dels vessants complexos, és possible trobar pedions amb horitzons Ap òcric, B2 càmbic i C; són aridisòls del grup dels cambòrtids (Typic Camborthids) que, localment, poden presentar problemes de salinitat (Typic Camborthind fase salina).
La plana al·luvial del Cinca té sòls joves, amb variacions morfològiques en el perfil segons la posició en relació al canal actual del riu. S’han identificat sòls amb un llitatge molt marcat, perfil AC 2C3C. . . , és a dir, fluvents, mentre que en dipòsits més antics és possible identificar pedions amb horitzons B2 i caràcter fluvèntic. També hi són presents els sòls de caràcter àqüic, si bé la hidromorfia no representa una limitació important per als conreus de fruites, que són els que predominen a tota aquesta plana.
Posició topogràfica i nivells freàtics
Independentment del tipus de material mineral, en els Països Catalans es troben sòls orgànics (histosòls o torbes), si bé molt localitzats a mulleres dels Pirineus i aiguamolls litorals (delta de l’Ebre, per exemple), on hi ha una capa freàtica permanent molt a prop de la superfície.
La posició geomorfològica condiciona també la formació de sòls hidromorfs minerals, glei, pseudo-glei, és a dir, el caràcter àqüic, típic de zones baixes mal drenades, si bé no exclusiu d’elles.
L’activitat biològica com a factor edafogènic
En parlar de la influència dels organismes sobre la formació del sòl es fa referència a l’acció de la vegetació, la microflora, la fauna i l’home. Els organismes intervenen principalment aportant matèria orgànica al sòl, descomponent-la i participant en la formació d’humus. També influeixen sobre la mescla de materials, sobre les propietats físiques en millorar l’estructura i afavorir la porositat, i sobre el subministrament de nutrients disponibles al sòl.
Els éssers vius, especialment els vegetals, actuen de pioners en la colonització de les roques, i són un punt de partida fonamental en la formació del sòl.
Josep M. Alcañiz
Els organismes intervenen activament en la formació del sòl, com per exemple en la colonització de roques. Líquens, molses i plantes rupícoles en coixinets inicien la colonització, ocupen esquerdes buscant el lloc on agafar-se. Sobre les seves restes s’instal·len altres plantes, petits animals i microorganismes que continuen aportant matèria orgànica i permeten una meteorització més intensa del substrat. Quan es tracta de materials no consolidats, com sediments al·luvials o col·luvials la colonització és més ràpida fins a arribar a una situació de clímax. En general hi ha, però, un desfasament entre clímaxs edàfics i el de la vegetació. La vegetació arriba abans a una situació d’equilibri amb el medi que no pas el sòl, ja que els processos edafogènics solen ésser més lents que els biològics.
L’acció de la vegetació
Com acabem de comentar, la vegetació té un paper fonamental en els processos edafogènics. En efecte, les plantes intervenen com a agents directament formadors de sòl (humus), però també com a factors condicionadors de l’actuació d’altres agents (acció mecànica de les arrels, per exemple).
Vegetació i morfologia del perfil
La vegetació té una influència molt directa sobre el tipus i la distribució de la matèria orgànica del sòl; per tant afecta la seva morfologia. Les aportacions de matèria orgànica són directament relacionades amb la biomassa vegetal, per la qual cosa els sòls de les zones més humides dels Països Catalans contenen més matèria orgànica.
La distribució de la matèria orgànica en el perfil depèn del tipus de formació vegetal. Els boscos caducifolis, per exemple les fagedes, formen horitzons O1 i O2 ben desenvolupats, com a la zona de Santa Fe del Montseny o a les obagues del Ripollès. També es formen sota formacions arbòries denses com les avetoses dels Pirineus, i en algunes reforestacions fetes amb Pinus radiata o amb pi roig (P. sylvestris), molt denses. En aquestes formacions forestals el contingut orgànic decreix ràpidament en passar l’horitzó A1.
La presència d’horitzons O2 als Països Catalans no és gaire generalitzada. Solen trobar-se als Pirineus, associats a zones de temperatura mitjana baixa que no permeten una degradació ràpida de les restes vegetals o que, per la seva composició, són poc descomponibles, com per exemple a les comunitats subalpines de pi negre amb neret i nabiu. També en alguns indrets molt localitzats dels Prepirineus, sobre calcàries dures i tarteres, on les restes vegetals es dipositen sobre la roca i es transformen en una massa negra que contrasta molt amb el color clar de les roques, constituint el que Kubiena anomenava tangel. Se’n poden citar exemples a la serra del Catllaràs i al Pedraforca, entre altres indrets. També es troben perfils amb horitzons orgànics de tipus O2 gruixuts a indrets més meridionals i eixuts, com a les pinedes amb boixerola (Arctostaphylos uva-ursi), prop del Caro (ports de Beseit).
Les formacions vegetals esclerofil·les poc denses, com la garriga i les màquies mediterrànies, tenen tendència a originar distribucions irregulars de les restes vegetals a la superfície del sòl. La repartició dels arbres i arbusts en aquestes formacions fa que, només sota i al voltant d’ells, puguin formar-se horitzons O1, de considerable gruix, mentre que les superfícies entre arbres i arbusts siguin més pobres en horitzons orgànics i en nutrients.
Les formacions vegetals herbàcies es caracteritzen per una distribució més uniforme de la matèria orgànica que origina horitzons A1 força gruixuts, amb absència d’O1. Això és causat sobretot per la incorporació de matèria orgànica dins el sòl procedent de les arrels de les herbes que es renoven anualment. En aquests horitzons hi ha una intensa activitat biològica, afavorida per l’excreció de substàncies orgàniques de les arrels, cosa que s’anomena efecte rizosfera. L’humus resultant acostuma a tenir relacions C/N baixes a causa de la intensa activitat mineralitzadora i fixadora de nitrogen. Aquest tipus de pedió es troba en molts indrets dels Països Catalans, sobretot en prats mesòfils, de dall, i fenassars de zones més eixutes.
A l’alzinar mediterrani es passa d’un horitzó O1 prim, d’1 a 3 cm, a un A1 en el qual la matèria orgànica disminueix ràpidament a mesura que la profunditat va augmentant.
Acció del sistema radicular
Un altre aspecte important en les relacions vegetació-sòl és la distribució i el tipus d’arrels. Les plantes herbàcies, sobretot les gramínies, formen una xarxa molt densa, de petites arrels que ocupen sobretot l’horitzó A1 donant lloc a allò que els pagesos denominen la gleva. Aquests tipus d’arrels afavoreixen la construcció d’una estructura granular ben desenvolupada. Els umbrepts dels Pirineus (rànkers alpins i subalpins) mostren exemples magnífics d’estructuració i retenció del sòl, fins i tot en pendents molt elevats.
Les formacions arbòries presenten diversos tipus de distribució de les arrels. Uns arbres, com el faig (Fagus sylvatica) i el pollancre (Populus), tenen les arrels força superficials i extenses que ocupen sobretot l’horitzó A1. En uns casos (com el del faig, arbre de zones humides) la causa és de tipus nutricional, ja que en les fagedes la dinàmica dels nutrients va associada a la descomposició de la matèria orgànica i, per tant, les arrels se situen a la zona més favorable al respecte. En canvi, l’horitzó B és poc colonitzat per les arrels i és fàcilment erosionable quan aflora en un talús. És freqüent observar en talls de carretera com l’horitzó A1 penja en el buit a causa de la desaparició del B, més fàcilment erosionat per la manca d’arrels suficients per a defensar-lo. La distribució superficial de les arrels de pollancre és causada principalment per problemes d’aireació, ja que solen estar en zones de capa freàtica superficial i aquest arbre no suporta condicions d’anòxia.
Els pins són arbres resistents adaptats a viure en condicions difícils, presenten una distribució d’arrels més irregular, en general són més fondes i penetren fins i tot per les esquerdes de les roques. En aquest sentit són arbres que fixen bé el terreny, sobretot quan la densitat de peus no és massa elevada; en canvi, si no hi ha un estrat herbaci que cobreixi la superfície del sòl, aquest es pot erosionar ràpidament i queden al descobert les arrels dels pins. Els boscos de pi roig, molt abundants als Prepirineus, sobretot al Berguedà i el Ripollès, presenten una bona combinació d’estrats: l’herbaci, que recobreix la superfície del sòl, i l’arbori, que amb les seves arrels més fondes fixa bé el terreny.
Vegetació i tipus d’humus
El tipus de vegetació influeix en la composició de la virosta, però no té un paper decisiu en la determinació del tipus d’humus, ja que aquest depèn fonamentalment de factors climàtics i del substrat. Aquest fet ha estat demostrat per les investigacions de Vallejo i Hereter sobre granodiorites al Montseny (Bech i col·laboradors, 1981). No obstant això, hi ha certs tipus de vegetació, sobretot resinoses i ericàcies com la bruguerola (Calluna vulgaris) i el neret (Rhododendron ferrugineum), que donen restes de difícil biodegradació. Contenen substàncies inhibidores del creixement dels microorganismes, i són pobres en N, és a dir, tenen una relació C/N elevada que en dificulta la descomposició. Aquest fet i les condicions climàtiques de la zona afavoreixen la formació d’un humus brut de tipus "mor" i "moder".
S’ha parlat molt dels efectes negatius sobre els sòls de les plantes d’eucaliptus a Catalunya; malgrat la dificultat de realitzar experiències que en un curt temps donin resultats clars, el que s’ha pogut demostrar en treballs de laboratori és el poder inhibidor dels lixiviats de fulles sobre el creixement d’alguns microorganismes edàfics i per a la germinació d’algunes plantes. Un altre aspecte negatiu és l’assecament del sòl produït pel fort consum d’aigua dels eucaliptus, cosa que els fa desfavorables per a altres plantes. En general no s’han realitzat investigacions sistemàtiques sobre aquests temes.
Vegetació i protecció contra l’erosió
La vegetació té un paper esmorteïdor de les oscil·lacions tèrmiques i d’humitat a causa de l’efecte pantalla que protegeix la superfície del terreny de l’acció directa de la radiació solar. La presència d’un estrat herbaci dens és una protecció immillorable contra l’erosió en zones de pluges intenses i en les zones muntanyoses de precipitacions elevades. La conservació d’un sòl significa mantenir tots els seus horitzons i es contraposa al concepte de rejoveniment, que succeeix quan es trenca el pedió per erosió.
En zones de bosc, a més de l’efecte protector de la pròpia vegetació, la presència d’una capa contínua de virosta i d’un horitzó O2 ric en miceli fúngic té uns efectes molt positius com a coberta aïllant de fluctuacions tèrmiques i esmorteïdora de l’impacte provocat per les gotes de pluja: per tant, juga un paper molt important contra l’erosió. Aquest efecte, anomenat "mulching", actua també reduint les pèrdues d’aigua per evaporació i facilitant la distribució d’aigua durant el procés d’humectació.
L’eliminació de la fullaraca, del tapís herbaci o d’una part del sòl per a la construcció de carreteres i pistes d’esquí o per a tales, pot tenir greus repercussions sobre la conservació del sòl. En el cas que la pertorbació de l’ecosistema no hagi afectat excessivament el sòl, la recolonització és ràpida i el sòl pot arribar a la situació d’equilibri en un temps breu, ja que conserva l’herència de l’etapa anterior. Quan l’erosió ha estat molt intensa, la degradació del sòl pot esdevenir total e irreversiblement dins de l’escala de temps humana: aquesta és una situació força freqüent a la zona mediterrània.
La transformació de sòls naturals en conreu provoca un desequilibri per la desprotecció del sòl i per la disminució del contingut orgànic, amb clares implicacions sobre l’estructura, la porositat, la infiltració i, en definitiva, en la susceptibilitat del sòl a l’erosió, si no es prenen les mesures adients per a evitar-ho.
L’acció de la fauna
L’activitat de la fauna edàfica amb les galeries que excava, la terra que remou, les seves deposicions, etc. (de les quals coses les il·lustracions mostren alguns exemples) contribueix poderosament a l’estructuració i a l’increment de la porositat del sòl.
Jaume Porta i Josep M. Alcañiz.
La fauna del sòl és molt diversa amb accions importants, tant pel que fa a la morfologia com al comportament del pedió.
El oligoquets, principalment els lumbrícids (cucs de terra) són molt beneficiosos per a la fertilitat del sòl i juguen un paper important en la seva formació. Intervenen en la descomposició de la matèria orgànica, la barregen amb la matèria mineral i contribueixen a formar estructures de tipus granular amb les seves excrecions o turrícules. Les galeries i les dejeccions, en forma de turrícules o altres, contribueixen a incrementar la porositat. Les turrícules contenen més N que el sòl que les envolta.
Els artròpodes edàfics, sobretot els àcars, collèmbols, aranèids, coleòpters i dípters formen una complicada xarxa tròfica que intervé en la descomposició de la matèria orgànica. Uns fragmenten les fulles i tiges que cauen a terra, excreten copròlits, faciliten l’atac dels microorganismes i contribueixen a l’estructura amb les galeries que obren i amb els seus excrements.
El temps
Els sòls com a sistemes dinàmics estan en un canvi continu. Algunes propietats varien d’una forma observable al llarg d’un dia, com la temperatura, el contingut d’humitat, etc. Ara bé, els processos edafogènics requereixen temps, i si bé els canvis són imperceptibles a l’escala humana, hom pot afirmar que el sòl passa per una etapa de joventut, després de maduresa i, finalment, de vellesa. Els trets morfològics i les propietats del pedió permeten inferir en quina d’elles es troba un sòl determinat.
És per això que en l’enfocament ambiental de Jenny (1941), el temps és un altre dels factors formadors si bé, a l’igual que amb els altres, les relacions amb les característiques d’un sòl han estat establertes únicament a nivell qualitatiu. És difícil donar xifres concretes del temps necessari per a la formació d’un sòl, car l’evolució depèn de la intensitat dels processos formadors.
La durada del procés edafogènic
Com a exemple de sòl molt recent es pot citar el que es comença a formar al damunt d’un dipòsit al·luvial, després d’una riuada i, per posar una fita superior orientativa, es poden indicar els límits del Quaternari o del Plio-quaternari per als sòls més vells dels Països Catalans. És a dir, en certa manera, l’escala de temps dels processos edafogènics es pot situar entre la dels fenòmens biològics i els geològics. L’evolució dels sòls més antics s’ha vist afectada pels canvis climàtics, que han tingut una influència decisiva sobre l’erosió i l’edafogènesi.
Els climes càlids i humits acceleren el desenvolupament dels sòls, a l’igual que si el material originari està poc consolidat o és pobre en carbonats; si el sòl es troba en una superfície geomorfològica estable els processos edafogènics es poden prolongar durant llargs períodes. Per contra, els climes freds i secs, la vegetació de prat, un material impermeable o dur o ric en carbonats o una posició en un vessant d’inclinació forta, són factors que frenen la formació del sòl.
A les zones muntanyenques dels Països Catalans de morfologia accidentada, es pot afirmar, amb caràcter general, que dominen els sòls joves, formats en el període climàtic actual, l’Holocè, ja sigui al Rosselló, al Berguedà, a Castelló de la Plana o a Mallorca sobre calcàries; o a la zona de Riudecols (Baix Camp) sobre esquists, etc. En canvi, a les plataformes residuals de les Garrigues, als glacis del Camp de Tarragona o de l’Horta de València, a les depressions del Vallès-Penedès, a la Conca de Barberà, al Baix Ebre (en general, en superfícies protegides de l’erosió, a més dels sòls actuals) és freqüent trobar-hi sòls molt antics, formats en períodes climàtics diferents de l’actual, generalment de perfil molt complex, reflectint diferents episodis edafogènics superposats, desenvolupats en materials dipositats sobre un sòl inicial enterrat, amb possibles discontinuïtats erosives entre ells.
Es pot establir una diferenciació en els sòls segons els temps que hagin durat els processos formadors; així, hi ha els sòls actuals o postglaciars que Duchaufour (1971) anomena monocíclics o monogenètics; i d’altra banda dspaleosòls que poden haver-se conservat enterrats sense evolucionar sota un dipòsit (sòls fòssils), o bé poden haver anat evolucionant sota els successius climes; en aquest cas són sòls policíclics o poligenètics, el sòl anterior actua com a material originari del següent.
Als Països Catalans es poden citar nombrosos exemples de paleosòls, inclosos en formacions geològiques antigues. Així, les bauxites de la Llacuna (Anoia) són paleosòls formats en condicions de clima càlid i humit típic de les zones tropicals actuals. Hom ha dut a terme investigacions sobre paleosòls als materials de l’Estefanià, del Permià i del Buntsandstein dels Pirineus de Lleida (Gisbert, 1983 i Gascon, 1984). Aquests paleosòls poden ésser utilitzats com indicadors paleoclimàtics d’èpoques geològiques passades. Els principals paleosòls descrits per Gascon són ferralsòls, característics d’una edafogènesi en condicions tropicals humides, andosòls, gleisòls i vertisòls. Els processos identificadors són paleocarstificacions de calcàries i rubefaccions; a les unitats vermelles permianes hom ha descrit horitzons petrocàlcics, així com sòls amb caràcters vèrtics.
Als Països Catalans els rodoxeralfs (sòls rojos) han servit de material originari per a molts dels xerocrepts calcixeròl·lics i xerocrepts petrocàlcics actuals; se’n poden citar exemples des d’Alacant al Rosselló. Els sòls que tinguin més de 10 000 anys han evolucionat sota més d’un clima.
Es considera un sòl enterrat tot aquell que té al damunt un dipòsit de més de 50 cm, segons el SSS (1975), per la qual cosa el terme enterrat no indica necessàriament que es tracti d’un sòl vell. A totes les planes d’inundació poden haver-hi sòls enterrats a causa dels dipòsits de sediments sobre sòls que generalment són poc evolucionats: un perfil típic a la plana alluvial del Llobregat a Abrera, és Ap 2C 3C ... com a conseqüència de les aportacions de materials per inundacions succesives.
L’edat dels sòls
L’edat d’un sòl no és, evidentment, la dels materials geològics a partir dels quals es desenvolupa. El sòl ocupa una posició en el paisatge, i la seva edat vindrà condicionada per la de la forma en la qual es produeix l’edafogènesi.
De forma esquemàtica, els sòls dels Països Catalans es poden agrupar, en funció de l’edat, des dels materials no edafitzats als paleosòls. Els materials no edafitzats són formats per les roques més pedruscalls, tarteres, cingleres, etc., en superficies geomorfològiques molt inestables.
Un grau d’evolució més avançat és el presentat pels sòls amb endopedió argílic de perfil A Bt C. La formació d’un horitzó argílic, en les condicions climàtiques de la major part dels Països Catalans, requereix molt de temps, a més dels de la descarbonatació prèvia del perfil en el seu cas. Per tant, molts dels alfisòls que hi ha actualment tenen un marcat caràcter relicte i probablement s’han format sota unes condicions climàtiques més càlides i humides que les actuals. És molt freqüent que aquests sòls estiguin parcialment erosionats, havent perdut l’horitzó A; per tant l’horitzó Bt aflora en superfície. Són exemples d’aquests sòls els rodoxeralfs ("terra rossae") sobre calcàries dures, els haploxeralfs i, més típicament, els palexeralfs amb crosta calcària ben desenvolupada. Com ja s’ha indicat queden restes d’alfisòls a molts indrets dels Països Catalans sobre tot tipus de substrat. Els sòls antics i complexos presenten una superposició de diferents episodis edafogènics explicables per les fluctuacions climàtiques hagudes durant el Quaternari, són sòls policíclics, on per causa de la intensa erosió per pendent excessiu, desforestació, clima extrem, etc., no hi ha formació estable de sòls. També cal incloure en aquest grup els al·luvions i col·luvions molt recents, llits d’inundació dels rius, etc.
Un nivell més avançat d’evolució és el constituït pels sòls recents: quan les condicions climàtiques i geomorfològiques ho permeten, en vessants controlats pel transport, la velocitat del qual es inferior a la de meteorització, s’installa una vegetació que de mica en mica contribueix a la formació de sòls incipients en desenes o centenars d’anys. Els sòls formats en aquestes condicions pertanyen a l’ordre dels entisòls i en part al dels inceptisòls.
A la muntanya abunden els ortents: criortents, udortents, xerortents, segons que el que frena el desenvolupament del perfil sigui el clima, el pendent acusat, o les aportacions de col·luvions. Quan en posicions més estables hi ha una diferenciació clara d’un epipedió úmbric o òcric —més rarament als Països Catalans un mòllic—, és quan apareixen respectivament els umbrepts, els ocrepts o els rendolls. Aquests són sòls de perfil AC de vegades amb un B2 càmbic. Sobre al·luvions i altres materials recentment dipositats es poden trobar fluvents, aqüents i psaments.
Els sòls de desenvolupament intermedi són aquells de perfil ABC amb endopedions de tipus càmbic; són molt abundants als Països Catalans i corresponen a bona part de les terres brunes, per exemple xerocrepts, eutrocrepts, distrocrepts i algun xeroll o hapludoll. Encara que molt rars als Països Catalans, podrien incloure-s’hi els sòls podzolitzats dels Pirineus, que tenen un horitzó espòdic poc aparent i que poden tenir edats de formació de pocs milers d’anys.
La lentitud de formació dels processos edàfics en comparació amb l’escala de temps humana ha de fer reflexionar seriosament sobre la necessitat de considerar el sòl com un recurs no renovable, que cal explotar amb criteri i protegir-lo de l’erosió, i del qual cal evitar la destrucció.
La datació dels sòls
Diagrama pol·línic obtingut d’un sòl rankeriforme (criumbrept) de la vall d’Aiguamoix (Vall d’Aran), a 1760 m, desenvolupat a partir de la fase climàtica subatlàntica fa uns 1000-1500 anys. Hom hi indica la profunditat (en metres) a què han estat preses les mostres, i el % de pol·len trobat pera cada una de les espècies consignades. L’anàlisi pol·línica permet estudiar els camins de vegetació que han tingut lloc durant el Quaternari i obtenir una datació relativa de sòls amb estudis comparatius de perfils pol·línics més profunds fets en indrets pròxims.
Maber, a partir de J. Roure, 1981.
Són evidents les dificultats d’atorgar una edat absoluta als sòls, especialment als més antics, i de relacionar-los amb períodes climàtics concrets. Existeixen molt poques dades de datació de sòls per radioisòtops als Països Catalans. Cal recórrer a mètodes indirectes. Els més generalitzats són els basats en les edats de restes histònques o arqueològiques; en la utilització de dades geològiques tals com criteris geomorfològics sobre morrenes als Pirineus, o terrasses fluvials a altres indrets, o bé l’existència de fòssils. La tefrenologia, és a dir, l’estudi de cendres, seria aplicable a les proximitats de les zones volcàniques de la Garrotxa, del Gironès o dels Columbrets, sempre que prèviament s’hagin datat les erupcions. La pallinologia és especialment útil en medis anaeròbics i àcids, mentre que en medis bàsics el pol·len es conserva malament i acaba per desaparèixer.